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共振现象及其应用与防护方法

时间:2023-10-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:我们把驱动力的角频率为一定值时,受迫振动的振幅达到极大的现象称为共振。图3—8共振共振现象在科学研究和工程技术中有着广泛的应用。超声波发生器是利用共振现象,使振动系统能够从能源中取得更多的能量,来激起强烈的振动。共振也会引起损害,应设法避免,其主要办法是使驱动力的频率与系统的固有频率的差别加大,或增大阻尼。当由于共振使系统的振动振幅变得很大而超出了系统的弹性限度时,这样的系统常常遭到破坏。

共振现象及其应用与防护方法

对于一定的振动系统,在受迫振动中其频率由驱动力决定,而振幅的大小与驱动力的角频率和系统的固有角频率有关。

当驱动力的角频率ω与系统的固有角频率ω0。相差较大时,振幅A较小;当驱动力的角频率ω接近系统固有角频率ω0时,振幅A逐渐增大;在ω为某一定值时,振幅A达到最大值,如图3—8所示。我们把驱动力的角频率为一定值时,受迫振动的振幅达到极大的现象称为共振。共振时的角频率称为共振角频率。

图3—8 共振(www.xing528.com)

共振现象在科学研究和工程技术中有着广泛的应用。例如,可用来测定某些振动系统的固有频率。一些乐器利用共振来提高音响效果。超声波发生器是利用共振现象,使振动系统能够从能源中取得更多的能量,来激起强烈的振动。又如使用收音机听广播时,所谓调台,就是调节旋钮使接收电路的固有频率与无线电台发射的电磁波频率相同,以便能较多地吸收该电台发射的电磁波能量,使我们听到该电台的广播。

共振也会引起损害,应设法避免,其主要办法是使驱动力的频率与系统的固有频率的差别加大,或增大阻尼。机床或重要仪器的工作台,通常筑有较大的混凝土基础,从而降低固有频率,使其远小于外来干扰力的频率,有效地避免了外来的干扰。当由于共振使系统的振动振幅变得很大而超出了系统的弹性限度时,这样的系统常常遭到破坏。1904年在俄国,一队骑兵以整齐步伐通过彼得堡的某桥时,马蹄对桥板的敲击引起桥身发生共振,桥塌毁了,从此列队过桥均采用散步走。

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